Abstracts_Modelle in der Biologie

TAGUNG
Wachsmodelle, künstliche Zellen und Automaten.
Der Zweck von Modellen in der Biologie
29. April 2011
Abstracts
Martina Merz
Das Modell als Denkwerkzeug
Modelle sind in der Wissenschaftsforschung, sei es aus philosophischer, historischer oder soziologischer Perspektive, in den letzten Jahrzehnten zu einem wichtigen Forschungsgegenstand
avanciert. Dabei werden die konkurrierenden Ansätze exemplarisch oder konstitutiv auf eine relativ
eng umgrenzte Zahl wissenschaftlicher Felder bezogen. Von zentraler Bedeutung sind hier zum
einen die Physik und zum anderen die Biologie. Während Modelle in der Physik typischerweise in
Hinblick auf ihre Verortung im Spannungsfeld Theorie – Experiment diskutiert werden, setzen
Studien zu Modellen in der Biologie eigene Akzente. Etwa wird in ihnen die Bedeutung der
Materialität und Medialität von Modellen stärker betont (z. B. in Arbeiten zu Automaten, Wachsmodellen, Modellsystemen). Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, inwiefern die wissenschaftliche Arbeit mit Modellen forschungsfeldspezifische bzw. disziplinäre Eigenheiten aufweist
und, sollte dies der Fall sein, woran diese Differenzen festzumachen sind. In meinem Vortrag werde
ich diesen Fragen mit Blick auf einschlägige Studien zu Modellen aus der Wissenschaftsforschung
nachgehen.
Jan Müggenburg
Lively Artifacts. Zur Lebhaftigkeit kybernetischer Modelle
Professor Ashby, so erzählte man sich an Heinz von Foersters Biological Computer Laboratory, sitze
in seiner Freizeit oft stundenlang vor einer merkwürdigen Maschine mit dem Namen Grandfather’s
Clock, die der Neurokybernetiker selbst konstruiert hatte. Andächtig sehe Ashby ihr dabei zu, wie
sie mit ihren 25 drehbaren und bunt lackierten Scheiben immer neue Farbmuster produziere. Ashby
selbst bezeichnete seine „selbstorganisierende“ Standuhr als sein persönliches „inspirational
device“, denn trotz ihres äußerst einfachen Bauplans zeigte die Maschine ein kompliziertes und
unvorhersehbares Verhalten, mit dem sie ihren eigenen Konstrukteur in den Bann ziehen konnte.
Mit seinem kybernetischen Labor am Department of Electrical Engineering der University of Illinois
in Urbana, Champaign, schuf Heinz von Foerster zwischen den Jahren 1958 und 1974 ein interdisziplinäres und unkonventionelles Arbeitsumfeld, in dem Ingenieure, Neurophysiologen und
Biologen sich bemühten, mittels der Konstruktion elektronischer Modelle „biologische Prinzipien“
wie Rückkopplung, Homöostase und Selbstorganisation zu modellieren und anschaulich zu machen.
Dabei wurde die Repräsentativität dieser „lively artifacts“ (Warren McCulloch) nicht nur aus dem
Umfeld der Kybernetik, sondern sogar von ihren Konstrukteuren selbst immer wieder in Frage
gestellt. Über Ross Ashby’s berühmten Homeostat etwa sagte Julian Bigelow bereits auf den MacyKonferenzen: „It may be a beautiful replica of something, but heaven only knows what!”. In
meinem Vortrag möchte ich die „epistemische Zurückhaltung der Kybernetik“ (Claus Pias) bezüglich
der Aussagekraft ihrer eigenen Modelle näher untersuchen. Der Vorschlag der Kybernetik, elektronische Modelle zur Erforschung (neuro-)biologischer Phänomene einzusetzen, so scheint es, ist eng
gebunden an eine Epistemologie des Zweifelns und der Reflexion der eigenen Forschungstätigkeit.
Barbara Orland
Die chylopoietische Maschine
Hermann Boerhaaves Synthese der experimentellen Physiologie des 17. Jahrhunderts
Chylopoietische Maschine – das war die Metapher, in der der einflussreiche Leidener Professor für
Medizin, Botanik und Chemie, Hermann Boerhaave, um 1720 die verschiedenen Forschungsergebnisse zusammenführte, die seit der Entdeckung der Kreislauffunktion zur Frage der Säftebildung in Diskussion waren. Konkret ging es um die Bereitung des Chylus/Nahrungssaftes als
Vorstufe der Hämatogenese. Doch der Zusammenhang zwischen Gefäßsystem, zirkulären Flüssigkeitsbewegungen und korpuskularen Materieumwandlungen stellte nicht nur den Beginn der
modernen Ernährungsphysiologie dar. Er zeigte auch an, dass die Medizin unter dem Einfluss der
naturphilosophischen Strömungen der „wissenschaftlichen Revolution“ den Umbau des humoralen
zu einem hydraulischen Körpermodell vorantrieb.
Boerhaave war mit seinem pragmatischen Empirismus eine Schlüsselfigur in dieser Bewegung. Er
nutzte anatomische Entdeckungen ebenso wie korpuskularphilosophische Spekulationen oder
chemische Experimente, um die Funktionsweise der tierischen Ökonomie als Ergebnis hydromechanischer Bewegungen der Materie darzustellen. „Alles ist im Fluss“ lautete der Grundsatz
seiner Physiologie der liquiden Körper. Doch anders als die antiken Philosophen deutete Boerhaaves
Generation diesen Satz als eine in steter Zirkulation stattfindende Säftebewegung, die nach hydrodynamischen Gesetzmäßigkeiten operierte, welche in Flüssigkeitsmenge, Röhrendurchmesser,
Stoffdichte oder Umlaufgeschwindigkeit gemessen werden können. Am Beispiel von Hermann
Boerhaaves Theorie der Chylusbereitung und -bewegung wird der Vortrag den Modellcharakter
von Syntheseleistungen zur Diskussion bringen – Synthesen, deren Originalität weniger in der
Präsentation von etwas gänzlich Neuem als vielmehr in der Zusammenfassung und Verknüpfung
von Wissenselementen heterogenen Ursprungs liegt.
Max Stadler
Zellwissen ist Modellwissen ist Dingwissen: Ontologien des Alltäglichen, ca. 1925
Zelle und Zelltheorie sind, so möchte man meinen, der Sache nach Angelegenheit des 19. Jahrhunderts: Produkt von Mikroskopen, Mikrotomen, Mikrofotografien, und nicht zuletzt, ein bisschen
physikalische Chemie. Alsbald schon jedenfalls scheint das Leben auf kleinstem Raum sich zu
zerstäuben in immer lebensfremdere Dimensionen – Moleküle, Enzyme, Reaktionsketten, und
später dann, schwerelose Information und Nanomaschinen ...
Und tatsächlich würde man hinsichtlich des Wissens um die Zelle – der sprichwörtlichen „unit of
life" immerhin – kaum fündig werden in den Annalen der „life sciences" im 20. Jahrhundert.
Einhergehend mit solch Verlusten der Anschaulichkeit wiederum ließe sich, zumal aus Sicht der
Wissenschaftsgeschichte, ein Rückzug in die ebenso weltfremden Laboratorien und Rechenzentren
der biologischen Forschung feststellen, in welchen der Vorstellungskraft zunehmend mit abstrakten
Struktur-Modellen, diffiziler Mathematik und computerisierten Simulationen zugearbeitet wurde.
Beide Wahrnehmungen sind, so möchte mein Beitrag zeigen, durchaus trügerisch: Die Zelle war,
jenseits und überschattet von den Diskursen des Molekularen, auch und gerade im 20. Jahrhundert
Gegenstand biologischer Wissensproduktion; in Sachen Modellierung biologischer Strukturen und
Prozesse führt dementsprechend keine gerade Linie hin zur rechnerischen Abstraktion oder den
epistemologischen Puzzles bildgebender Verfahren. Speziell wird es mir um das so handfeste wie
modell-hafte Zellwissen gehen wie es sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts in den Zwischenräumen
von allgemeiner Physiologie, Kolloidchemie und industrieller Forschung ausformte: Hier, fernab der
akademischen Zentren und vitalistisch-materialistischer Provokationen, wurde das konkrete,
praktische Wissen von den nützlichen Dingen – das Wissen von synthetischen Stoffen und ErsatzMaterialen, von industriellen Prozessen und Lebensmitteltechniken, von Folien, Filmen, und Fasern
– auch zum (modell-vermittelten) Wissen vom Leben der Zelle.
Curricula Vitae, Publikationen und Literaturhinweise
Thomas Brandstetter, Dr., ist Postdoc bei eikones NFS Bildkritik in Basel. Zuvor war er Assistent am
Institut für Philosophie der Universität Wien. Er studierte Philosophie in Wien und promovierte in
Kultur- und Medienwissenschaften an der Bauhaus-Universität Weimar. Im Wintersemester 2010/11
war er IFK_Research Fellow.
Publikationen (u. a.): gem. mit Claus Pias und Sebastian Vehlken (Hg.), Think Tanks. Die Beratung
der Gesellschaft, Zürich/Berlin 2010; Vom Nachleben in der Wissenschaftsgeschichte, in: Zeitschrift
für Medienwissenschaft, 1, 2009; Leben im Modus des Als-Ob. Spielräume eines alternativen
Mechanismus um 1900, in: Armen Avanessian, Winfried Menninghaus, Jan Völker (Hg.), Vita
Aesthetica. Szenarien ästhetischer Lebendigkeit, Berlin 2009; Kräfte messen. Die Maschine von
Marly und die Kultur der Technik, Berlin 2008.
Florian Huber, Mag., studierte Philosophie an der Universität Wien. Seit Oktober 2010 ist er
Kollegiat des DK-plus-Programms „Naturwissenschaften im historischen, philosophischen und
kulturellen Kontext“ am Institut für Geschichte, zuvor war er Forschungsstipendiat der Universität
Wien am Institut für Philosophie. Derzeit arbeitet er an einer wissenschaftsgeschichtlichen
Dissertation zu Modellen in der Biologiegeschichte: „Glasmoden. Die Glasmodelle von Vater und
Sohn Blaschka zwischen Handwerk, Wissenschaft und Kunst“. http://dkplus-sciencescontexts.univie.ac.at/people/fellows/florian-huber/
Martina Merz ist Förderungsprofessorin des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) am Soziologischen
Seminar der Universität Luzern (seit 2006). Studium und Promotion in Physik (München), seither in
Soziologie und der sozial- und kulturwissenschaftlichen Wissenschaftsforschung tätig. Ihr
Forschungsinteresse gilt besonders den Wissenskulturen zeitgenössischer Naturwissenschaften
sowie den epistemischen Praktiken des Modellierens, Simulierens, Visualisierens und Berechnens.
Seit 2006 leitet sie das Forschungsprojekt „Epistemic Practice, Social Organization, and Scientific
Culture: Configurations of Nanoscale Research in Switzerland“. Seit 2009 ist sie in leitender
Funktion an eikones, dem Nationalen Forschungsschwerpunkt „Bildkritik – Macht und Bedeutung
der Bilder“ beteiligt.
Publikationen (u. a.): Designed for Travel: Communicating Facts Through Images, in: Peter Howlett,
Mary S. Morgan (Hg.), How Well Do Facts Travel? The Dissemination of Reliable Knowledge,
Cambridge UK 2010, S. 349–375; gem. mit Tarja Knuuttila, Understanding by Modeling: An
Objectual Approach, in: Henk W. de Regt, Sabina Leonelli, Kai Eigner (Hg.), Scientific
Understanding: Philosophical Perspectives, Pittsburgh 2009, S. 146–168; Locating the Dry Lab on the
Lab Map, in: Johannes Lenhard, Günter Küppers, Terry Shinn (Hg.), Simulation: Pragmatic
Constructions of Reality, Sociology of the Sciences Yearbook 25, Dordrecht 2006, S. 155–172; gem.
mit Tarja Knuuttila, Erika Mattila (Hg.), Computer Models and Simulations in Scientific Practice
(Special Issue), Science Studies: An Interdisciplinary Journal for Science and Technology
Studies 19 (1), 2006.
Jan Müggenburg studierte Medienwissenschaft, Anglistik und Philosophie an der Ruhr-Universität
in Bochum und im Rahmen eines Auslandssemesters an der Edith Cowan University in Perth,
Australien. Von 2006 bis 2009 war er Fellow am Initiativkolleg „Naturwissenschaften im historischen
Kontext“ der Universität Wien und von 2009 bis 2010 wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl für
Erkenntnistheorie und Philosophie der Digitalen Medien am Institut für Philosophie der Universität
Wien. Er war Visiting Scholar am Department of Electrical and Computer Engineering der University
of Illinois in Urbana-Champaign, USA (2008) und am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin (2009). Jan Müggenburg ist zurzeit wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für
Kultur und Ästhetik Digitaler Medien der Leuphana Universität Lüneburg.
Publikationen (u. a.): Biological Computer Laboratory. Zu Organisation und Selbstorganisation eines
Labors, in: Forian Hoof, Eva-Maria Jung, Ulrich Salaschek (Hg.): Jenseits des Labors, Bielefeld:
transcript 2011 (im Druck); Lebende Prototypen und lebhafte Artefakte. Die (Un-)Gewissheiten der
Bionik, in: Ilinx 2: Mimesen. Berliner Beiträge zur Kulturwissenschaft, Berlin 2011, S. 1–20; gem. mit
Sebastian Vehlken, Rechnende Tiere. Zootechnologien aus dem Ozean, in: Zeitschrift für Medienwissenschaft Nr. 4: Menschen und Andere, Berlin 2011, S. 42–54 ; Kybernetik in Urbana. Ein
Gespräch zwischen Paul Weston, Jan Müggenburg und James Andrew Hutchinson, in: Albert
Mueller (Hg.), Geschichte der Kybernetik, Österreichische Zeitschrift für Geschichtswissenschaft
19. Jg. Heft 4/2008, S. 126–139.
Barbara Orland ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Programm Wissenschaftsforschung der
Universität Basel. Im akademischen Jahr 2011/2012 vertritt sie die Professur für Wissenschaftsgeschichte an der Universität Konstanz. Ihr aktuelles Forschungsinteresse liegt in der Geschichte der
Life Sciences und Körpergeschichte im Übergang zur Moderne. In Fertigstellung befindet sich ein
Buch mit dem Titel „Stoffwechsel“, welches die Entstehung der modernen Ernährungsphysiologie
und Stoffwechseltheorie zwischen 1620 und 1870 untersucht.
Publikationen (u. a.): gem. mit Emma C. Spary, Assimilating knowledge. Food and nutrition in early
modern physiologies, Special Issue of Studies in the History and Philosophy of Sciences, 1, London
2011 (im Druck); The fluid mechanics of nutrition. Herman Boerhaave’s synthesis of seventeenth
century circulation physiology, in: Barbara Orland, Emma C. Spary (Hg.), Assimilating knowledge.
Food and Nutrition in early modern physiologies, Special issue of Studies in the history and
philosophy of science, London 2011 (im Druck); White blood and red milk. Analogical reasoning in
medical practice and experimental physiology (1560–1730), in: Manfred Horstmannshoff, Helen
King, Claus Zittel (Hg.), Blood, sweat and tears. The formation of early modern medicine:
Physiology, Intersections, Yearbook for early modern studies, vol. 18., Leiden/ Boston 2011 (im
Druck); The Invention of the Nutrient. William Prout, Digestion and Alimentary Substances in the
1820s, in: Food & History 8/2010, S. 149–167; Enlightened milk. Reshaping a bodily substance into a
chemical object, in: Ursula Klein und Emma C. Spary (Hg.), Materials and expertise in early modern
Europe. Between market and laboratory, Chicago 2010, S. 163–197; Verwandte Stoffe. Blut und
Milch im Frauenkörper, in: l’Homme. Europäische Zeitschrift für feministische
Geschichtswissenschaft, 21 (2010) Heft 2: Caroline Arni und Edith Saurer (Hg.), Blut, Milch und DNA,
S. 71–80.
Max Stadler, Dr., studierte Philosophie und Psychologie an den Universitäten Osnabrück (2004 B.Sc.
in Cognitive Science) und Oxford und promovierte 2010 am Centre for the History of Science,
Technology and Medicine am Imperial College London zum Thema „Assembling Life: Models, the
cell, and the reformations of biological science, 1920–1960“, wo er 2006 auch seinen M.Sc. in History
of Science, Technology and Medicine erwarb. Er ist derzeit an der ETH Zürich tätig und war von
2009–2010 Pro- bzw. Postdoc-Fellow am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin,
zuvor wissenschaftlicher Mitarbeiter am Volkswagenstiftungsprojekt „Critical Neuroscience“.
Publikationen (u. a.): The Neuromance of Cerebral History, in: Suparna Choudhury and Jan Slaby,
Critical Neuroscience, (im Erscheinen); The Neurological Patient in History. A Commentary, in:
Stephen Casper and Stephen Jacyna, The Neurological Patient in History, (im Erscheinen); Räume
der Langeweile, 1939–1945: Zur (Nicht)Zäsur des Informationsdiskurses, Berichte zur
Wissenschaftsgeschichte (34) 2011, S .27–63; Models as ersatz-objects, Scienza e filosofia (3) 2010,
S.43-56.
Monika Wulz, Dr.in, studierte Philosophie, Kunstgeschichte und Slawistik (Slowenisch) an der
Universität Wien. Promotion im Fach Philosophie mit einer Arbeit zu prozessualen und kollektiven
Aspekten in der Epistemologie Gaston Bachelards. 2008 bis 2010 Postdoktorandin am Max-PlanckInstitut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin, 2011 und 2012 als Stipendiatin am Exzellenzcluster
„Kulturelle Grundlagen von Integration“ der Universität Konstanz und an der Akademie Schloss
Solitude in Stuttgart. Sie forscht derzeit als IFK_Research Fellow am IFK Wien.
Forschungsschwerpunkte: Historische Epistemologie, prozessuale und kollektive Theorien des
Wissens 1900–1950, politische Epistemologie.
Publikationen (u. a.): The Material Memory of History: Edgar Zilsel’s Epistemology of
Historiography, in: Studies in East European Thought, Heidelberg 2011 (im Erscheinen); Unendliche
Rationalisierung und unfertige Gesellschaft. Edgar Zilsels Epistemologie der Massenerscheinungen,
in: Roland Innerhofer, Katja Rothe, Karin Harrasser (Hg.), Das Mögliche regieren.
Gouvernementalität in der Literatur- und Kulturanalyse, Bielefeld 2011. Erkenntnisagenten. Gaston
Bachelard und die Reorganisation des Wissens, Berlin 2010.
Organisation:
IFK Internationales Forschungszentrum
Kulturwissenschaften
1010 Wien, Reichsratsstraße 17
Tel.: +43 1 504 11 26, Fax: +43 1 504 11 32
E-Mail: [email protected]
http://www.ifk.ac.at